LEIDEN

À Monsieur J. LAMIRAND,

Inspecteur général de l’Instruction publique.

Hommage de ma respectueuse affection.

https://archive.org/details/1A41551825 0032

L'étude que nous entreprenons ici et celle que nous avons déjà faite du concept d’entropie (1) se rattachent aux mêmes préoccupations philosophiques. Dans l’une comme dans l'autre étude, nous nous sommes proposé de rechercher comment se réalisait l’unité de la Science.

Au lieu d'embrasser, dans une vue d'ensemble, toutes les sciences expérimentales, il nous a paru plus intéressant d'aborder le même problème dans diverses études fragmentaires et de rechercher dans chaque cas comment se fait la liaison de deux sciences voisines, telles que la Mécanique et la Physique, ou la Physique et la Chimie. Nous avons, dans ce but, choisi pour sujet de chacune de nos études particulières une des questions les plus importantes par où s'affirme, d'une manière caractéristique, les relations de certaines sciences.

Dans notre travail sur l’entropie, nous avions étudié laide que la Mécanique avait apportée à la Théorie de la chaleur et la manière dont s'était constituée la Thermodynamique. Nous nous sommes proposé, dans la présente étude, d'approfondir les relations de la Physique et de la Chimie et de chercher à définir l'aide que cette dernière peut attendre des théories de la Physique moderne et,

(:) L’Entropie. Son rôle dans le développement historique de la Thermodynamique, Paris, 1930.

BRUNOLD : Affin. Chim. 1

en particulier, des progrès de l'Atomistique qui semblent poser d'une manière toute nouvelle le problème du rapport des deux sciences et faire entrevoir comment se réalisera ce qu'on appelle aujourd’hui l’unité des sciences physiques.

Cette unité se poursuit, il est vrai, depuis plus d’un demisiècle. Sainte-Claire-Deville, dans ses beaux travaux sur la dissociation, qui datent de 1663, a montré, en effet, que les caractères de continuité et de réversibilité, attribués aux seuls phénomènes étudiés par le physicien, appartenaient aussi aux faits chimiques, quand on considérait ceux-ci dans certaines conditions expérimentales. Nous savons qu'inversement, beaucoup de transformations étudiées par la Mécanique ou par la Physique sont, elles aussi, discontinues, comme l'est la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène à basse température.

La fin du XIX® siècle — nous avons l’occasion de le rappeler — a vu se former une théorie générale de tous les changements physiques ou chimiques, et les deux sciences qui étudient ces faitsse distinguent beaucoup plus aujourd'hui par leur technique expérimentale que par l'objet de leurs recherches.

Cependant, il reste, ou il restait, encore il y a peu d'années, une différence assez accusée entre les conceptions théoriques des physiciens et celles des chimistes, il vaudrait mieux dire entre les états d'esprit des deux groupes de savants. Tandis que les premiers donnaient à l'Atomistique le magnifique développement qu’elle connaît depuis un quart de siècle, les chimistes restaient à peu près indifférents devant les recherches théoriques et expérimentales qui ne paraissaient pas devoir intéresser leur domaine propre.

Depuis une quinzaine d'années, au contraire, les résultats de ces recherches pénètrent de plus en plus profondément dans la Chimie. Sur le terrain de l’Atomistique se poursuit un rapprochement qui est, sans conteste, un des

PRÉFACE ss

plus intéressants aspects philosophiques de la Science d’aujourd’hui.

Pour qui veut étudier ce rapprochement, il n'est pas de question plus importante que celle de l'affinité ou de la cause des réactions chimiques qui, au dire d’Arrhénius, est le « problème central de la Chimie» (1). C’est dans la voie nouvelle où s'oriente ce vieux problème que les deux sciences physiques vont avoir à confronter leurs méthodes et leurs conceptions.

Tandis que dans notre précédent travail sur l'histoire de la Thermodynamique, nous avions devant nous un chapitre de la Science qui était achevé dans ses grandes lignes, il n’en est plus de même dans la question que nous étudions ici. Si l'annexion que la Mécanique a tenté de faire de la Physique au cours du XIX® siècle est toute différente de celle que la Physique tente aujourd’hui de faire de la Chimie, l'étude des moyens par lesquels s’est déjà realisée, dans certains domaines, l'unité de la Science, peut jeter une clarté sur la manière dont se poursuivra cette unité dans l'avenir. L'histoire n'a pas pour nous sa fin en elleméme. Si l'étude du passé nenous donne pas la clef de l’'avenir, elle peut nous permettre de le comprendre et, dans une certaine mesure, de le diriger. Sous les aspects changeants que prennent les tentatives successives de la Science, dans la recherche de l'unité dont elle a besoin, il n’est peutêtre pas impossible de découvrir les lois de ses adaptations pour embrasser, avec les mêmes principes ou les mêmes notions, un nombre de faits toujours plus considérable. Mais ces lois, si elles existent, ne sauraient se dégager que de nombreux travaux portant sur le domaine entier de la connaissance. L'histoire des théories de l’'Optique et de l'Electricité, en particulier, et la recherche du rôle

(1) S. Arrhénius. Conférences sur quelques thèmes choisis de chimie physique pure et appliquée, faites à l’Universitéde Paris, Paris, 1012; p 43.

exact que jouent aujourd'hui les sciences physico-chimiques dans le développement des sciences biologiques peuvent apporter d’intéressantes contributions à l'étude du même problème.

Le plan de notre travail s’imposait.

Dans un premier chapitre, nous avons rapidement tracé l'historique du problème de l'affinité jusqu'au développement contemporain de l’Atomistique, c'est-à-dire jusque vers la fin du siècle dernier. Cette introduction à notre étude nous a permis de montrer la complexité de la question qui nous occupe ici, de mesurer le chemin déjà parcouru et, par conséquent, de définir avec précision la contribution que pouvait apporter l’Atomistique à la solution complète de cette question.

Avant d'étudier cette contribution, il nous a paru indispensable, — etc’est ce que nous avons fait dans un second chapitre — de montrer comment s'était constitué peu à peu le modèle atomique que le physicien offre aujourd'hui au chimiste pour établir sur une basesolide la théorie de l'afjinité.

La placeque nous avons donnée à cette partie de notre travail peut encore paraître trop grande, quand on constate que la Chimie est restée presque étrangère aux progrès récents de l'Atomistique, mais cette constatation, qui ne peut être que le résultat de l'étude rapide que nous avons faite, esttrès importante pour nous. Elle nous montre que le rapprochement actuel des deux grandes sciences physiques, tel qu'il semble défini par l'Atomistique, se révèle commeune tentative d'annexion de la Chimie par la Physique. L'étude des faits qui ont établi les grandes li- . gnes du modèle atomique actuel permet seule, au surplus, de connaître le domaine qui est réservé, dans ce modèle, à l'explication des faits chimiques.

Notre dernier chapitreest consacré à l'étude critique des théories qui, sur la base des idées acquises par la Physique sur la structure des atomes, se sont déjà proposé d'expliquer

leurs affinités électives et de les mesurer. Cesthéories, quoique récentes, peuvent déjà nous permettre de préciser les caractères généraux du rapprochement qui doit réaliser l'unité des sciences physiques (1).

(1) Le caractère et l'objet de notre étude ne nous permettaient pas de développer, comme dans un ouvrage d’enseignement, les théories auxquelles nous faisons allusion. Nous renvoyons pour l’exposé de ces théories à la 2° édition du Cours de chimie que nous avons publié en collaboration avec M. Lamirand (chapitre xv), pour ce qui concerne la structure des atomes, appendice, pour la théorie thermodynamique de l’affinité.

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